數(shù)量性狀的遺傳分析(I)

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1、第十一章數(shù)量性狀的遺傳分析Inheritanceofquantitativetraits第一節(jié)數(shù)量性狀的特征一、數(shù)量性狀的概念不連續(xù)的性狀變異：豌豆的花色連續(xù)的性狀變異：人類的身高質(zhì)量性狀(qualitativecharacter)：是指不易受環(huán)境條件的影響、在一個群體內(nèi)表現(xiàn)為不連續(xù)性變異的性狀，如豌豆子粒的形狀、子葉的顏色、花的顏色等。數(shù)量性狀(quantitativecharacter)：是指容易受環(huán)境條件的影響、在一個群體內(nèi)表現(xiàn)為連續(xù)性變異的性狀，如身高，體重，牛的產(chǎn)奶量，雞的產(chǎn)蛋量，小麥的株高、穗長、千粒重

2、等。二、數(shù)量性狀的基本特點數(shù)量性狀的變異表現(xiàn)為連續(xù)性。其變異是連續(xù)的量變，有一系列的中間類型，雜交后代難以直觀明確分組，只能用一定的度量單位進行測量。數(shù)量性狀易受環(huán)境條件的影響。數(shù)量性狀普遍存在著基因型與環(huán)境互作，容易出現(xiàn)在特定的時空條件下表達，在不同環(huán)境下基因表達的程度可能不同。數(shù)量性狀受多基因系統(tǒng)的控制。每對基因的作用是微小的，多對基因的共同作用決定了性狀的表達。典型的質(zhì)量性狀和數(shù)量性狀的區(qū)別特征質(zhì)量性狀數(shù)量性狀基因數(shù)目及其效應(yīng)一個或少數(shù)幾個主（效）基因，每個基因的效應(yīng)大而明顯。幾個到多個微效基因，每個基因單獨

3、的效應(yīng)較小。對環(huán)境條件的反應(yīng)不易受環(huán)境的影響。對環(huán)境變化很敏感，所造成的這部分變異一般是不遺傳的，這就大大增加了遺傳分析的難度。F1和F2代的遺傳動態(tài)①F1(雜合體)表現(xiàn)為顯性或共顯性；F2群體按孟德爾比例分離，可明確地分組歸類，群體頻率分布符合二項分布或者為雙峰或三峰曲線。②不可能出現(xiàn)超親遺傳。①F1和F2均表現(xiàn)為連續(xù)性變異，群體頻率分布為單峰曲線，曲線在直角坐標(biāo)系上的位置和形態(tài)主要取決于基因互作效應(yīng)的方向與程度。②有可能出現(xiàn)超親遺傳。Nilsson-Ehle根據(jù)對小麥籽粒種皮顏色的遺傳研究提供了數(shù)量遺傳受多基因

4、控制的經(jīng)典依據(jù)。三、數(shù)量性狀的遺傳基礎(chǔ)推測：存在多個基因位點控制小麥籽粒種皮顏色的形成；每個位點存在一個控制紅色、一個控制白色的等位基因；非等位基因具有累加效應(yīng)，即每增加一個紅色基因，則籽粒的顏色會更紅一些。極深紅粒：暗紅粒：深紅粒：次深紅粒:中等紅粒：淡紅粒：白粒1：6：15：20：15：6：11909年Johannsen發(fā)表了“純系學(xué)說”，Nilsson-Ehle提出了“多基因假說”。這兩個理論的建立，標(biāo)志著數(shù)量遺傳學(xué)的誕生。數(shù)量遺傳學(xué)(QuantitativeGenetics)：是一門研究數(shù)量性狀在群體內(nèi)的遺

5、傳傳遞規(guī)律的學(xué)科。其目的是將數(shù)量性狀的總表現(xiàn)型變異分解為遺傳和非遺傳部分，提供可以解釋遺傳變異和預(yù)測變異在下一代表現(xiàn)程度所需的信息。多基因假說要點：數(shù)量性狀受一系列微效多基因的支配，它們的遺傳仍符合基本的遺傳規(guī)律。多基因之間無顯隱性關(guān)系，因此F1代大多表現(xiàn)為兩個親本類型的中間類型。多基因的效應(yīng)相等，且彼此間的作用可以累加，后代的分離表現(xiàn)為連續(xù)變異。多基因?qū)ν饨绛h(huán)境的變化比較敏感，數(shù)量性狀易受環(huán)境條件的影響。第二節(jié)基本的統(tǒng)計學(xué)概念與分析方法數(shù)量性狀的研究方法：數(shù)量性狀的變異表現(xiàn)為連續(xù)性，雜交后代難以明確分組，不能得到

6、明確比例，只能用度量單位進行測量。因此對于數(shù)量性狀，我們不能采用經(jīng)典遺傳學(xué)分析方法來研究其遺傳動態(tài)。一般采取對大量個體的表現(xiàn)型變異進行分析研究，然后應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計方法分析平均效應(yīng)、方差等遺傳參數(shù)，從中發(fā)現(xiàn)數(shù)量性狀的遺傳規(guī)律。一、數(shù)量性狀的基本統(tǒng)計方法變量：數(shù)量性狀的觀察值是連續(xù)性變異的，稱為變數(shù)或變量。平均數(shù)(mean)：平均數(shù)表示一個資料的集中性，是某一性狀全部觀測值(表現(xiàn)型值)的平均，通常應(yīng)用的平均數(shù)有算術(shù)平均數(shù)和加權(quán)平均數(shù)。算術(shù)平均數(shù)：x0=(x1+x2+x3+…+xn)/n=∑xi/n加權(quán)平均數(shù)：x0=f1×

7、x1+f2×x2+f3×x3+…+fn×xn=∑fixi例如，測量了某玉米品種的穗子57個，其中穗長5㎝的有4個、6㎝的有21個、7㎝的有24個、8㎝的有8個，則此群體的平均數(shù)x是：x0=(5+5+5+5+6+6+…+8+8)/57=6.63㎝或x0=(5×4/57+6×21/57+7×24/57+8×8/57)=6.63㎝平均數(shù)度量了群體中所有個體的平均表現(xiàn)。方差(variance,V)和標(biāo)準(zhǔn)差(standarddeviation,S)：方差是變量與平均數(shù)離差的平方和，標(biāo)準(zhǔn)差是方差開平方的根值。它們表示一組資料的

8、分散程度，是全部觀察數(shù)偏離平均數(shù)的重要參數(shù)。方差和標(biāo)準(zhǔn)差越大，表明這個資料的變異程度越大，也說明平均數(shù)的代表性越小。s2=∑(xi-x0)2/(n-1)群體方差度量了群體中個體的變異程度。二、數(shù)量性狀分析的數(shù)學(xué)模型四個品種(Gl－G4)在3個環(huán)境(El－E3)中的產(chǎn)量表現(xiàn)數(shù)量性狀表型值(P)的剖分：基因型值：由基因型控制的能遺傳的部分，以G表示。環(huán)境偏差：由